JP2002187925A - 高分子電解質およびこれを使用したリチウム電池 - Google Patents

高分子電解質およびこれを使用したリチウム電池

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高分子電解質及びこれを採用したリチウム電
池を提供する。 【解決手段】 この高分子電解質はポリアルキレンオキ
シドバックボーンを有し、ＮＣＯで終結されたプレポリ
マー、架橋剤、有機溶媒及びリチウム塩を反応させて製
造される架橋ポリエーテルウレタンよりなることを特徴
し、電気化学的に安定しているため、これを用いれば、
信頼性及び安全性が向上されたリチウム電池が得られ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高分子電解質およ
びこれを使用したリチウム電池に関するものであり、よ
り詳細には、本発明は、電気化学的に安定している高分
子電解質およびこれを使用したリチウム電池に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】リチウム２次電池は、リチウムイオンが
カソードとアノードとの間を往復することにより電気を
生じる。かかるリチウム２次電池は、ニッケルカドミウ
ム電池及びニッケル水素電池に比べて単位体積当たりの
エネルギー密度が高く、電圧が高いほか、電池の重さは
ニッケルカドミウム電池及びニッケル水素電池に比べて
約１／２に過ぎないため、携帯用電子機器の小型軽量化
及び長時間の使用に好適である。
【０００３】このように、リチウム２次電池は、従来の
ニッケルカドミウム電池及びニッケル水素電池に比べて
電圧が高く、充放電サイクル寿命特性により優れている
ほか、環境問題を起こさないため、次世代の高性能バッ
テリとして大きな関心を集めている。しかし、リチウム
２次電池は爆発などの危険性があるため、安全性を確保
することが重要である。
【０００４】リチウム２次電池の安全性を確保するため
には、電解質として使用される物質の電気化学的な安定
度が何よりも重要である。すなわち、リチウム２次電池
の安全性を確保するためには２．７５ないし４．３Ｖの
間で分解される危険性のない電解質を採用することが極
めて重要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、電気
化学的に安定している新規な高分子電解質及びその製造
方法を提供することである。
【０００６】本発明の他の目的は、前記高分子電解質を
採用して安全性が向上されたリチウム電池及びその製造
方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するため鋭意検討を行なった結果、従来では、リチ
ウム電池の電解質として使用するために合成されたポリ
ウレタン系化合物に対して電気化学的な安定度を測定し
た結果を記載した従来の論文を参照すれば、ウレタン系
電解質の分解電位が約４．２Ｖ（リチウム対比）であ
り、リチウム２次電池に使用し難い面があった(Journal
of Power Source 84(1999)12-23)が、ポリアルキレン
オキシドバックボーンを有し、ＮＣＯで終結されたプレ
ポリマー、架橋剤、有機溶媒及びリチウム塩を反応させ
て得られる架橋ポリエーテルウレタン系の電解質は電気
化学的な安定度が向上していることを知得し、この知見
に基づいて完成したものである。
【０００８】すなわち、前記諸目的を達成するために、
本発明では、ポリアルキレンオキシドバックボーンを有
し、ＮＣＯで終結されたプレポリマー、架橋剤、有機溶
媒及びリチウム塩を反応させて製造された架橋ポリエー
テルウレタンよりなることを特徴とする高分子電解質が
提供される。
【０００９】本発明の諸目的はまた、ポリアルキレンオ
キシドバックボーンを有し、ＮＣＯで終結されたプレポ
リマーを架橋剤、有機溶媒及びリチウム塩と混合する段
階と、前記混合物を架橋させる段階とを通じて、架橋ポ
リエーテルウレタン高分子電解質を製造することを特徴
とする高分子電解質の製造方法により達成される。
【００１０】本発明の諸目的はさらに、カソード及びア
ノードと、前記カソードとアノードとの間に介在され、
ポリアルキレンオキシドバックボーンを有し、ＮＣＯで
終結されたプレポリマー、架橋剤、有機溶媒及びリチウ
ム塩を反応させて製造される架橋ポリエーテルウレタン
高分子電解質とを含むことを特徴とするリチウム電池に
より達成される。
【００１１】前記カソードとアノードとの間に網目構造
を有し、絶縁性樹脂よりなるセパレータがさらに介在さ
れうる。
【００１２】本発明の諸目的は、ポリアルキレンオキシ
ドバックボーンを有し、ＮＣＯで終結されたプレポリマ
ーを架橋剤、リチウム塩及び有機溶媒と混合する段階
と、前記混合物をカソード及びアノードから選ばれた一
つ以上の表面にキャスティングする段階と、前記結果物
（キャスティングされた物）を架橋させる段階とを含ん
で、本発明のリチウム電池を製造することを特徴とする
リチウム電池の製造方法により達成される。
【００１３】さらに、本発明の諸目的は、ポリアルキレ
ンオキシドバックボーンを有し、ＮＣＯで終結されたプ
レポリマーを架橋剤、リチウム塩及び有機溶媒と混合す
る段階と、カソードとアノードとの間にセパレータを介
在させて電極組立体を形成した後、これを電池ケース内
に収納する段階と、前記電池ケース内に前記混合物を注
入した後に架橋させる段階とを含むリチウム電池の製造
方法により達成される。
【００１４】前述した高分子電解質及びリチウム電池に
おいて、架橋ポリエーテルウレタンの製造時に使用され
るプレポリマーは、ポリエチレングリコール、ポリプロ
ピレングリコール及びこれらの共重合体より選ばれるポ
リアルキレングリコールとイソシアネートとを反応させ
て得られる。このとき、前記イソシアネートは、トリレ
ン２，４−ジイソシアネート、トリレン２，６−ジイソ
シアネート、ジフェニルメタン４，４’−ジイソシアネ
ート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジ
イソシアネート、トリフェニルメタンジイソシアネー
ト、トリス−（イソシアネートフェニル）チオフォスフ
ェート、リシンエステルトリイソシアネート、１，８−
ジイソシアネート−４−イソシアネートメチルオクタ
ン、ウンデカン１，６，１１−トリイソシアネート、ヘ
キサメチレン１，３，６−トリイソシアネート及びビシ
クロヘプタントリイソシアネートよりなる群から選ばれ
るいずれか一つ以上であることが望ましい。
【００１５】本発明で使用される架橋剤は、グリセロー
ルエトキシレート、グリセロールプロポキシレート、３
−メチル−１，３，５−ペンタントリオール及びカプロ
カクトンよりなる群から選ばれるいずれか一つ以上であ
ることが望ましい。
【００１６】前述した高分子電解質及びリチウム電池の
製造方法において、架橋段階は２５ないし６５℃でなさ
れることが望ましい。
【００１７】本発明による高分子電解質及びリチウム電
池において、前記リチウム塩は、過塩素酸リチウム（Ｌ
ｉＣｌＯ4）、４フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4）、
６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）、３フッ化メタ
ンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ3ＳＯ3）及びリチウム
ビストリフルオロメタンスルホニルアミド（ＬｉＮ（Ｃ
Ｆ3ＳＯ2）2）よりなる群から選ばれたいずれか一つで
あることが望ましい。そして、前記有機溶媒は、プロピ
レンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルカ
ーボネート、メチルエチルカーボネート、ジエチルカー
ボネート及びビニレンカーボネートよりなる群から選ば
れたいずれか一つ以上であることが望ましい。
【００１８】本発明によるリチウム電池において、前記
電極組立体が巻取り型であり、前記ケースがパウチ形で
あることが望ましい。
【００１９】本発明によるリチウム電池において、有機
溶媒及びリチウム塩の混合物の質量が、前記プレポリマ
ーの質量に対して、３ないし３０倍であることが望まし
い。特に、電極組立体がセパレータを含む場合には、有
機溶媒及びリチウム塩の混合物の質量が、前記プレポリ
マーの質量に対して、５ないし３０倍であることが望ま
しく、また、セパレータを含まない場合には、有機溶媒
及びリチウム塩の混合物の質量が、前記プレポリマーの
質量に対して、３ないし１５倍であることが望ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に記載する。
【００２１】本発明の第一は、ポリアルキレンオキシド
バックボーンを有し、ＮＣＯで終結されたプレポリマ
ー、架橋剤、有機溶媒及びリチウム塩を反応させて製造
される架橋ポリエーテルウレタン高分子電解質に関する
ものであり、望ましくは、前記プレポリマーを架橋剤、
有機溶媒及びリチウム塩の混合物に加え、これを電極組
立体が内蔵されたケースに注入した後に架橋させて製造
されるポリエーテルウレタン高分子電解質を高分子電解
質として使用することを特徴とする。
【００２２】以下、本発明の高分子電解質およびその製
造方法を説明する。
【００２３】本発明において、プレポリマーは、ポリア
ルキレンオキシドバックボーンを有し、ＮＣＯで終結さ
れたものであり、その製造方法は、このようなプレポリ
マーが製造されるものであれば特に制限されるものでは
ないが、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピ
レングリコール及びこれらの共重合体から選ばれるポリ
アルキレングリコールをイソシアネートをと反応させて
製造されることが好ましい。なお、本明細書において、
「ＮＣＯ」とは、イソシアネート基（−ＮＣＯ）を意味
する。
【００２４】本発明に係るポリエーテルウレタン高分子
電解質の製造において、通常ワン−ショットプロセス及
びプレポリマープロセス等の公知の方法を用いて、ウレ
タン結合が形成されるが、これらのうち、プレポリマー
プロセスを用いてウレタン結合を形成することが好まし
い。より好ましくは、ポリエーテルウレタン高分子電解
質を構成するポリアルキレンオキシドバックボーンを有
し、ＮＣＯで終結されたプレポリマーは、ポリエチレン
グリコール、ポリプロピレングリコール及びこれらの共
重合体より選ばれるポリアルキレングリコールとイソシ
アネートとを反応することによって得られる。このよう
にして得られたプレポリマーを、架橋剤、有機溶媒及び
リチウム塩よりなる混合物に加え、かつ反応させれば、
本発明による高分子電解質が製造される。
【００２５】また、本発明において、イソシアネート
は、特に制限されるものではなく、公知のイソシアネー
トが使用できるが、具体的には、トリレン２，４−ジイ
ソシアネート、トリレン２，６−ジイソシアネート、ジ
フェニルメタン４，４’−ジイソシアネート、ヘキサメ
チレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネー
ト、トリフェニルメタンジイソシアネート、トリス−
（イソシアネートフェニル）チオフォスフェート、リシ
ンエステルトリイソシアネート、１，８−ジイソシアネ
ート−４−イソシアネートメチルオクタン、ウンデカン
１，６，１１−トリイソシアネート、ヘキサメチレン
１，３，６−トリイソシアネート及びビシクロヘプタン
トリイソシアネートなどが好ましく挙げられる。これら
のイソシアネートは、単独で使用されてもあるいは２種
以上の混合物の形態で使用されてもよい。
【００２６】また、本発明において、架橋剤は、特に制
限されるものではなく、公知の架橋剤が使用できるが、
具体的には、グリセロールエトキシレート、グリセロー
ルプロポキシレート、３−メチル−１，３，５−ペンタ
ントリオール及びカプロラクトンなどが好ましく挙げら
れる。これらの架橋剤は、単独で使用されてもあるいは
２種以上の混合物の形態で使用されてもよい。
【００２７】また、本発明において、有機溶媒及びリチ
ウム塩としては、特に制限はなく、本発明が属する技術
分野に広く知られたものが使用できる。例えば、リチウ
ム塩としては、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ4）、４
フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4）、６フッ化リン酸
リチウム（ＬｉＰＦ6）、３フッ化メタンスルホン酸リ
チウム（ＬｉＣＦ3ＳＯ3）及びリチウムビストリフルオ
ロメタンスルホニルアミド（ＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2）
などが好ましく挙げられる。また、有機溶媒としては、
プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメ
チルカーボネート、メチルエチルカーボネート、ジエチ
ルカーボネート及びビニレンカーボネートなどが好まし
く挙げられる。
【００２８】本発明において、有機溶媒及びリチウム塩
の合計質量は、特に制限されるものではないが、プレポ
リマーの質量に対して、３〜３０倍であることが望まし
い。特に、本発明に係るリチウム電池がカソードとアノ
ードとの間にセパレータを介在させた電極組立体を有す
る場合には、有機溶媒及びリチウム塩の混合物の質量
が、プレポリマーの質量に対して、５〜３０倍であるこ
とがより望ましい。また、特に本発明に係るリチウム電
池がセパレータを含まない場合には、有機溶媒及びリチ
ウム塩の混合物の質量が、プレポリマーの質量に対し
て、３〜１５倍であることがより望ましい。さらに、有
機溶媒及びリチウム塩の混合物におけるリチウム塩の濃
度もまた特に制限されるものではないが、０．５〜２Ｍ
であることが望ましい。
【００２９】本発明においては、ポリアルキレンオキシ
ドバックボーンを有し、ＮＣＯで終結されたプレポリマ
ー、架橋剤、有機溶媒及びリチウム塩からなる混合物を
反応（架橋）させることによって、本発明による架橋ポ
リエーテルウレタンが得られる。したがって、本発明の
第二は、ポリアルキレンオキシドバックボーンを有し、
ＮＣＯで終結されたプレポリマーを架橋剤、有機溶媒及
びリチウム塩と混合する段階；および前記混合物を架橋
させる段階からなる、本発明の架橋ポリエーテルウレタ
ンよりなる高分子電解質の製造方法に関するものであ
る。
【００３０】本発明において、架橋を促進するために、
ポリアルキレンオキシドバックボーンを有し、ＮＣＯで
終結されたプレポリマー、架橋剤、有機溶媒及びリチウ
ム塩からなる混合物に、ジブチルチンジラウレートなど
の触媒をさらに加えた後、これを熱架橋させることがよ
り望ましい。この際、架橋条件は特に制限されるもので
はなく、公知の条件が使用できるが、例えば、架橋温度
は、２５〜６５℃であることが望ましい。
【００３１】上記本発明に係る高分子電解質は、リチウ
ム電池に好適に使用できる。したがって、本発明の第三
は、カソード及びアノード；ならびに前記カソードとア
ノードとの間に介在され、ポリアルキレンオキシドバッ
クボーンを有し、ＮＣＯで終結されたプレポリマー、架
橋剤、有機溶媒及びリチウム塩を反応させて製造される
架橋ポリエーテルウレタン高分子電解質を含むことを特
徴とするリチウム電池に関するものである。また、本発
明の第四は、ポリアルキレンオキシドバックボーンを有
し、ＮＣＯで終結されたプレポリマーを架橋剤、リチウ
ム塩及び有機溶媒と混合する段階；前記混合物をカソー
ド及びアノードから選ばれた一つ以上の表面にキャステ
ィングする段階；および前記キャスティング物を架橋す
る段階からなる、本発明のリチウム電池の製造方法に関
するものである。
【００３２】以下、前述した高分子電解質を含む本発明
のリチウム電池の製造方法の一実施態様を説明する。
【００３３】電極活物質、結合剤、導電剤及び溶媒を含
む電極活物質組成物を用いて集電体上に電極活物質層を
形成する。この際、電極活物質層を形成する方法として
は、電極活物質組成物を集電体上に直接キャスティング
（コーティング）する方法や電極活物質組成物を別の支
持体の上部にキャスティング（コーティング）及び乾燥
した後、この支持体から剥離して得られたフィルムを集
電体上にラミネートする方法などがある。後者の方法に
使用できる支持体は、電極活物質層を支持できるもので
あればいずれも使用可能であり、具体例としては、マイ
ラーフィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）
フィルムなどが挙げられる。
【００３４】上記実施態様において、電極活物質は、特
に制限されず公知の電極活物質が使用できる。例えば、
カソードの場合には、ＬｉＣｏＯ2などのリチウム複合
酸化物などが使用され、アノードの場合には、カーボ
ン、グラファイトなどの物質が使用される。また、導電
剤としては、特に制限されず公知の導電剤が使用できる
が、例えば、カーボンブラックなどが使用される。ここ
で、導電剤の含有量は、特に制限されず公知と同様の量
でよいが、電極活物質（例えば、ＬｉＣｏＯ2）１００
質量部に対して、１〜２０質量部であることが望まし
い。
【００３５】上記実施態様において使用される結合剤
は、特に制限されず公知の結合剤が使用できる。このよ
うな結合剤としては、例えば、ビニリデンフルオライド
−ヘキサフルオロプロピレンコーポリマー（ＶｄＦ／Ｈ
ＦＰコーポリマー）、ポリビニリデンフルオライド、ポ
リアクリロニトリル、ポリメチルメタクリレートなどが
挙げられる。これらの結合剤は、単独で使用されてもあ
るいは２種以上の混合物の形態で使用されてもよい。ま
た、結合剤の含有量もまた、特に制限されず公知と同様
の量でよいが、電極活物質１００質量部に対して、５〜
３０質量部であることが望ましい。
【００３６】また、上記実施態様において使用される溶
媒としては、通常のリチウム電池で使用されるものであ
ればいずれも使用可能であり特に制限されないが、具体
例としては、アセトン、Ｎ−メチルピロリドンなどが挙
げられる。
【００３７】上記実施態様において、電極活物質組成物
には、場合によって、電池の性能を改善するためにＬｉ
2ＣＯ3を添加してもよい。
【００３８】一方、本発明のリチウム電池は、カソード
及びアノード；ならびに本発明に係る架橋ポリエーテル
ウレタン高分子電解質とを含むことを必須とし、また、
本発明に係る高分子電解質はセパレータの役割をも果た
せるため、セパレータを別途使用する必要は必ずしもな
いが、カソードとアノードとの間に網目構造を有する絶
縁性樹脂よりなるセパレータをさらに含むことが好まし
い。この際、セパレータは、特別に制限はなく公知のセ
パレータが使用できるが、本発明では巻取り易いポリプ
ロピレンセパレータ、ポリエチレンセパレータ、及びこ
れらの調合物が好ましく使用できる。この際、ポリプロ
ピレン及びポリエチレンの調合物からなるセパレータ
は、特に制限されないが、例えば、ポリプロピレン／ポ
リエチレン／ポリプロピレン積層セパレータなどがあ
る。
【００３９】本発明のリチウム電池がセパレータを含む
場合には、ポリアルキレンオキシドバックボーンを有
し、ＮＣＯで終結されたプレポリマーを架橋剤、リチウ
ム塩及び有機溶媒と混合する一方、カソードとアノード
との間にセパレータを介在させて電極組立体を形成した
後、これを電池ケース内に収納して、この電池ケース内
に前記混合物を注入した後に架橋させることによって、
製造される。この方法は、本発明の第五の概念を形成す
る。
【００４０】本発明においては、電極組立体の製造方法
は特に制限されるものではないが、例えば、前述した方
法と同様にして製造されたカソード電極板とアノード電
極板との間にセパレータを介在させ、これをジェリロー
ル方式により巻き取ることによって電極組立体を製造し
たり、或いはバイシェル構造の電極組立体を製造する。
次に、この電極組立体をケース内に入れた後に、ポリア
ルキレンオキシドバックボーンを有し、ＮＣＯで終結さ
れたプレポリマーを架橋剤、リチウム塩及び有機溶媒よ
りなる混合物を加えた後、得られた混合物を前記ケース
内に注入する。
【００４１】その後、前記ケースを密封した後、得られ
た結果物を所定温度に調節されたオーブンで所定時間放
置して架橋する。このとき、架橋温度（オーブンの温
度）は架橋工程が充分行なわれる温度であれば特に制限
されないが、２５〜６５℃の範囲を保つように調節され
ることが望ましい。この際、架橋温度（オーブンの温
度）が６５℃を超える場合には、電解液が分解されて変
色する恐れがある。
【００４２】前記反応の結果、前記プレポリマーに熱重
合反応が起こって架橋生成物ができ、これにより、電解
液がゲル状に変化する。このように電解液がゲル状で存
在すれば外部に漏れる可能性が小さいため、電解液の漏
れによる電池の安全性及び信頼性の低下を未然に防止で
きる。
【００４３】また、セパレータを使用しない場合には、
前述したように製造されたポリアルキレンオキシドバッ
クボーンを有し、ＮＣＯで終結されたプレポリマーを架
橋剤、リチウム塩及び有機溶媒よりなる混合物に加えた
後、得られた混合物をカソード電極板若しくはアノード
電極板またはこれらの両方にキャスティングした後、前
述したようにオーブンで熱重合（架橋）することによっ
て、本発明によるリチウム電池が製造できる。
【００４４】本発明のリチウム電池は特別にその形が制
限されず、リチウム１次電池、リチウム２次電池の両方
が可能である。
【００４５】
【実施例】以下、本発明を下記実施例を挙げて説明する
が、本発明が下記実施例に限定されるのではない。
【００４６】実施例１ 分子量４００のポリエチレングリコール４ｇ及びヘキサ
メチレンジイソシアネート４．２０５ｇを６５℃で反応
させてポリエチレンオキシドバックボーンを有し、ＮＣ
Ｏで終結されたプレポリマーを製造した。このとき、触
媒としてはジブチルチンジラウレート０．０９２ｇ（約
１質量％）を使用した。
【００４７】次に、前記プレポリマー０．０８５ｇを架
橋剤としてグリセロールエトキシレート０．０７７ｇ、
１．３ＭのＬｉＰＦ6を含み、エチレンカーボネート、
プロピレンカーボネート及びジエチルカーボネートが４
１：４９：１０で混合された混合液２．９２ｇ及び触媒
としてジブチルチンジラウレート０．０２３５ｇと混合
した。このように製造された混合物３ｇを巻取り型ゼリ
ーロールが入っているパウチ中に入れてシーリングした
後、二日間放置し、これを６５℃で４時間熱架橋させて
高分子電解質を製造した。
【００４８】このような方法により製造された高分子電
解質を採用してリチウム２次電池（公称容量８００ｍＡ
ｈ）で得た標準充放電（０．５Ｃ充電、０．２Ｃ放電）
データを図２に示す。
【００４９】実施例２ プレポリマーは実施例１の方法と同様にして製造した。
【００５０】次に、前記プレポリマー０．１ｇを架橋剤
としてグリセロールエトキシレート０．０９１ｇ、１．
３ＭのＬｉＰＦ6を含み、エチレンカーボネート、プロ
ピレンカーボネート及びジエチルカーボネートが４１：
４９：１０で混合された混合液２．２８ｇを混合し、２
５℃で１２時間放置した後、本発明による高分子電解質
を製造した。この高分子電解質をコインセルの陰極Ｌｉ
と陽極ＬｉＣｏＯ2との間に入れてコインセルを製造し
た。こうして得られたコインセルの充放電特性を２．７
５〜４．３Ｖで率別に測定し、その結果を図３に示す。
【００５１】実験例１ この実験例は、前記実施例で製造したポリエーテルウレ
タン高分子電解質の電気化学的な安定度を測定するため
のものである。
【００５２】前記実施例１で製造したポリエーテルウレ
タン高分子電解質をリチウム電極及びステンレス電極を
用いて分解電位を測定し、図１に示す。
【００５３】図１は、高分子電解質の電気化学的な安定
度を調べうる線形スウィーピングボルタモグラムであ
る。図１を参照すれば、本発明によるポリエーテルウレ
タン高分子電解質は５．０Ｖ以上でも電気化学的に安定
しているということが分かる。
【００５４】このため、２．７５ないし４．３Ｖで分解
される危険性のない高分子電解質の使用が要求されるリ
チウム２次電池に使用するに好適な高分子電解質である
ことが分かる。
【００５５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明は、（１）ポ
リアルキレンオキシドバックボーンを有し、ＮＣＯで終
結されたプレポリマー、架橋剤、有機溶媒及びリチウム
塩を反応させて製造される架橋ポリエーテルウレタンよ
りなることを特徴とする高分子電解質；（２）カソード
及びアノードと、前記カソードとアノードとの間に介在
され、ポリアルキレンオキシドバックボーンを有し、Ｎ
ＣＯで終結されたプレポリマー、架橋剤、有機溶媒及び
リチウム塩を反応させて製造される架橋ポリエーテルウ
レタン高分子電解質とを含むことを特徴とするリチウム
電池に関するものである。したがって、本発明の高分子
電解質は、電気化学的に安定しているため、このような
高分子電解質を使用しているリチウム２次電池は、リチ
ウム二次電池としての信頼性及び安全性を向上できる。
【００５６】なお、本発明に対し前記実施例を参考とし
て説明してきたが、これは単なる例示的なものに過ぎ
ず、本発明に属する技術分野の通常の知識を有した者で
あれば、これより各種の変形及び均等な他の実施例が可
能であるということは言うまでもない。よって、本発明
の真の技術的な保護範囲は特許請求の範囲上の技術的な
思想によって定まるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に従い製造される高分子電解質
に対する電気化学的な安定度を調べるために測定した線
形スウィーピングボルタモグラムを示したものであり、
ここで、ＳＲはスキャンレートであって、電圧を加えた
速度を意味する。
【図２】図２は、本発明の一実施例に従い製造された高
分子電解質を含むリチウム２次電池の標準充放電曲線で
あり、特に（ａ）は充電曲線であり、（ｂ）は放電曲線
である。
【図３】図３は、本発明の一実施例に従い製造された高
分子電解質を含むリチウム２次電池の率別充放電曲線で
あり、特に（ａ）は充電曲線であり、（ｂ）は放電曲線
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J034 CA05 DG03 DG04 HA01 HA07 HA08 HB03 HC03 HC09 HC12 HC17 HC22 HC46 HC64 HC67 HC71 HC73 JA42 MA03 RA14 5G301 CA30 CD01 CE01 5H024 AA00 AA02 BB01 BB06 BB07 BB08 BB11 BB18 DD09 EE09 FF23 GG00 HH11 5H029 AJ12 AJ14 AK03 AL06 AL07 AL08 AM03 AM05 AM07 AM16 CJ08 CJ11 CJ22 CJ28 DJ04 EJ11 EJ12 EJ14 HJ14

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ポリアルキレンオキシドバックボーンを
    有し、ＮＣＯで終結されたプレポリマー、架橋剤、有機
    溶媒及びリチウム塩を反応させて製造される架橋ポリエ
    ーテルウレタンよりなることを特徴とする高分子電解
    質。
  2. 【請求項２】 前記プレポリマーは、ポリエチレングリ
    コール、ポリプロピレングリコール及びこれらの共重合
    体から選ばれるポリアルキレングリコールとイソシアネ
    ートとを反応させて得られたものであることを特徴とす
    る請求項１に記載の高分子電解質。
  3. 【請求項３】 前記イソシアネートは、トリレン２，４
    −ジイソシアネート、トリレン２，６−ジイソシアネー
    ト、ジフェニルメタン４，４’−ジイソシアネート、ヘ
    キサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシア
    ネート、トリフェニルメタンジイソシアネート、トリス
    −（イソシアネートフェニル）チオフォスフェート、リ
    シンエステルトリイソシアネート、１，８−ジイソシア
    ネート−４−イソシアネートメチルオクタン、ウンデカ
    ン１，６，１１−トリイソシアネート、ヘキサメチレン
    １，３，６−トリイソシアネート及びビシクロヘプタン
    トリイソシアネートよりなる群から選ばれる少なくとも
    一種であることを特徴とする請求項２に記載の高分子電
    解質。
  4. 【請求項４】 前記架橋剤は、グリセロールエトキシレ
    ート、グリセロールプロポキシレート、３−メチル−
    １，３，５−ペンタントリオール及びカプロラクトンよ
    りなる群から選ばれる少なくとも一種であることを特徴
    とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の高分子電解
    質。
  5. 【請求項５】 前記リチウム塩は、過塩素酸リチウム
    （ＬｉＣｌＯ4）、４フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢ
    Ｆ4）、６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）、３フッ
    化メタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ3ＳＯ3）及びリ
    チウムビストリフルオロメタンスルホニルアミド（Ｌｉ
    Ｎ（ＣＦ3ＳＯ2）2）よりなる群から選ばれるいずれか
    一であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項
    に記載の高分子電解質。
  6. 【請求項６】 前記有機溶媒は、プロピレンカーボネー
    ト、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、メ
    チルエチルカーボネート、ジエチルカーボネート及びビ
    ニレンカーボネートよりなる群から選ばれる少なくとも
    一種であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１
    項に記載の高分子電解質。
  7. 【請求項７】 前記有機溶媒及びリチウム塩の合計質量
    が、前記プレポリマーの質量に対して、３〜３０倍であ
    ることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載
    の高分子電解質。
  8. 【請求項８】 ポリアルキレンオキシドバックボーンを
    有し、ＮＣＯで終結されたプレポリマーを架橋剤、有機
    溶媒及びリチウム塩と混合する段階；および前記混合物
    を架橋させる段階からなる、請求項１〜７のいずれか１
    項に記載の架橋ポリエーテルウレタンよりなる高分子電
    解質の製造方法。
  9. 【請求項９】 前記架橋が２５〜６５℃でなされること
    を特徴とする請求項８に記載の高分子電解質の製造方
    法。
  10. 【請求項１０】 カソード及びアノードと、前記カソー
    ドとアノードとの間に介在され、ポリアルキレンオキシ
    ドバックボーンを有し、ＮＣＯで終結されたプレポリマ
    ー、架橋剤、有機溶媒及びリチウム塩を反応させて製造
    される架橋ポリエーテルウレタン高分子電解質とを含む
    ことを特徴とするリチウム電池。
  11. 【請求項１１】 前記架橋剤は、グリセロールエトキシ
    レート、グリセロールプロポキシレート、３−メチル−
    １，３，５−ペンタントリオール及びカプロラクトンよ
    りなる群から選ばれる少なくとも一種であることを特徴
    とする請求項１０に記載のリチウム電池。
  12. 【請求項１２】 前記イソシアネートは、トリレン２，
    ４−ジイソシアネート、トリレン２，６−ジイソシアネ
    ート、ジフェニルメタン４，４’−ジイソシアネート、
    ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシ
    アネート、トリフェニルメタンジイソシアネート、トリ
    ス−（イソシアネートフェニル）チオフォスフェート、
    リシンエステルトリイソシアネート、１，８−ジイソシ
    アネート−４−イソシアネートメチルオクタン、ウンデ
    カン１，６，１１−トリイソシアネート、ヘキサメチレ
    ン１，３，６−トリイソシアネート及びビシクロヘプタ
    ントリイソシアネートよりなる群から選ばれる少なくと
    も一種であることを特徴とする請求項１１に記載のリチ
    ウム電池。
  13. 【請求項１３】 前記リチウム塩は、過塩素酸リチウム
    （ＬｉＣｌＯ4）、４フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢ
    Ｆ4）、６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）、３フッ
    化メタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ3ＳＯ3）及びリ
    チウムビストリフルオロメタンスルホニルアミド（Ｌｉ
    Ｎ（ＣＦ3ＳＯ2）2）よりなる群から選ばれるいずれか
    一であることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか
    １項に記載のリチウム電池。
  14. 【請求項１４】 前記有機溶媒は、プロピレンカーボネ
    ート、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、
    メチルエチルカーボネート、ジエチルカーボネート及び
    ビニレンカーボネートよりなる群から選ばれる少なくと
    も一種であることを特徴とする請求項１０〜１３のいず
    れか１項に記載のリチウム電池。
  15. 【請求項１５】 前記有機溶媒及びリチウム塩の混合物
    の総質量が、前記プレポリマーの質量に対して、３〜３
    ０倍であることを特徴とする請求項１０〜１４のいずれ
    か１項に記載のリチウム電池。
  16. 【請求項１６】 前記カソードとアノードとの間に網目
    構造を有する絶縁性樹脂よりなるセパレータをさらに含
    むことを特徴とする請求項１０〜１５のいずれか１項に
    記載のリチウム電池。
  17. 【請求項１７】 前記セパレータがポリプロピレン、ポ
    リエチレン及びこれらの調合物よりなることを特徴とす
    る請求項１６に記載のリチウム電池。
  18. 【請求項１８】 ポリアルキレンオキシドバックボーン
    を有し、ＮＣＯで終結されたプレポリマーを架橋剤、リ
    チウム塩及び有機溶媒と混合する段階；前記混合物をカ
    ソード及びアノードから選ばれた一つ以上の表面にキャ
    スティングする段階；および前記キャスティング物を架
    橋する段階からなる、請求項１０〜１５のいずれか１項
    に記載のリチウム電池の製造方法。
  19. 【請求項１９】 前記架橋段階が２５〜６５℃でなされ
    ることを特徴とする請求項１８に記載のリチウム電池の
    製造方法。
  20. 【請求項２０】 ポリアルキレンオキシドバックボーン
    を有し、ＮＣＯで終結されたプレポリマーを架橋剤、リ
    チウム塩及び有機溶媒と混合する段階；カソードとアノ
    ードとの間にセパレータを介在させて電極組立体を形成
    した後、これを電池ケース内に収納する段階；および前
    記電池ケース内に前記混合物を注入した後に架橋させる
    段階からなる、請求項１６または１７に記載のリチウム
    電池の製造方法。
  21. 【請求項２１】 前記架橋段階が２５〜６５℃でなされ
    ることを特徴とする請求項２０に記載のリチウム電池の
    製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008536286A (ja) * 2005-04-20 2008-09-04 エルジー・ケム・リミテッド 過充電に対する安定性が改良されたリチウム二次バッテリー
JP2013211174A (ja) * 2012-03-30 2013-10-10 Asahi Kasei Corp 電気化学デバイス用電解液、セパレータ、及びリチウムイオン二次電池
JP2014507767A (ja) * 2011-02-15 2014-03-27 エルジー ケム． エルティーディ． 一体型電極アセンブリ及び、該一体型電極アセンブリを用いた二次電池

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4436121B2 (ja) * 2003-12-10 2010-03-24 イーメックス株式会社 蓄電素子および蓄電素子の製造方法
US7595133B2 (en) * 2006-07-01 2009-09-29 The Gillette Company Lithium cell
US20080057403A1 (en) * 2006-09-06 2008-03-06 Issaev Nikolai N Lithium cell
US7981550B2 (en) 2007-03-19 2011-07-19 The Gillette Company Lithium cell
US20080318123A1 (en) * 2007-06-22 2008-12-25 Zhiping Jiang Lithium cell
US20090023054A1 (en) * 2007-07-16 2009-01-22 Zhiping Jiang Lithium cell
US20090074953A1 (en) * 2007-09-14 2009-03-19 Sean Chang Lithium cell cathode
US8460403B2 (en) * 2007-09-14 2013-06-11 The Gillette Company Method of storing iron disulfide (FeS2) particles
US8617743B2 (en) 2007-12-05 2013-12-31 The Gillette Company Anode balanced lithium-iron disulfide primary cell
US8465860B2 (en) * 2008-01-23 2013-06-18 The Gillette Company Lithium cell
US8273483B2 (en) * 2008-02-14 2012-09-25 The Gillette Company Lithium cell
US20090214950A1 (en) * 2008-02-22 2009-08-27 Bowden William L Lithium cell
US8076028B2 (en) * 2008-04-16 2011-12-13 The Gillette Company Lithium cell with cathode including iron disulfide and iron sulfide
US8859145B2 (en) * 2008-05-23 2014-10-14 The Gillette Company Method of preparing cathode containing iron disulfide for a lithium cell
US20090317725A1 (en) * 2008-06-23 2009-12-24 Zhiping Jiang Lithium cell with cathode containing iron disulfide
US8153296B2 (en) * 2008-08-27 2012-04-10 The Gillette Company Lithium cell with cathode containing metal doped iron sulfide
US8076029B2 (en) * 2009-01-20 2011-12-13 The Gillette Company Lithium cell with iron disulfide cathode and improved electrolyte
US20100203370A1 (en) * 2009-02-12 2010-08-12 Michael Pozin Lithium cell with iron disulfide cathode
US8048562B2 (en) * 2009-03-27 2011-11-01 The Gillette Company Lithium cell with improved iron disulfide cathode
WO2013062997A1 (en) 2011-10-28 2013-05-02 Lubrizol Advanced Materials, Inc. Polyurethane-based electrode binder compositions and electrodes thereof for electrochemical cells
TWI453972B (zh) * 2011-12-15 2014-09-21 Ind Tech Res Inst 固態高分子電解質組成物
CN103000941B (zh) * 2012-11-29 2016-06-01 东莞新能源科技有限公司 凝胶电解液的配方及使用该配方制备凝胶电解液的方法
JP5913528B2 (ja) * 2013-11-12 2016-04-27 三洋化成工業株式会社 有機溶剤吸収用フォーム
US10186716B2 (en) 2014-11-10 2019-01-22 Lanxess Solutions Us Inc. Non-aqueous flow cell comprising a polyurethane separator
US10312527B2 (en) 2014-11-10 2019-06-04 Lanxess Solutions Us Inc. Energy storage device comprising a polyurethane separator
CN105161760B (zh) * 2015-06-19 2017-12-29 储盈新能源科技（上海）有限公司 锂离子电池用聚合物、锂离子电池凝胶电解质、锂离子电池及它们的制备方法
CN106558732B (zh) * 2015-09-28 2019-04-19 比亚迪股份有限公司 一种锂离子电池电解液和锂离子电池
KR102019312B1 (ko) * 2016-02-25 2019-09-06 주식회사 엘지화학 겔 폴리머 전해질용 조성물 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
WO2017156250A2 (en) * 2016-03-09 2017-09-14 The Government Of The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Acute care cover for severe injuries
KR102244412B1 (ko) 2017-02-13 2021-04-23 후지필름 가부시키가이샤 고체 전해질 조성물, 고체 전해질 함유 시트 및 그 제조 방법, 전고체 이차 전지 및 그 제조 방법과, 폴리머와 그 비수용매 분산물 및 다이올 화합물
KR102320015B1 (ko) 2017-09-12 2021-11-02 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지용 고분자 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
CN108539262B (zh) * 2018-03-29 2020-11-27 武汉新能源研究院有限公司 耐高电压聚合物固态电解质膜的制备方法及锂离子电池的制备方法
KR102376444B1 (ko) * 2019-03-05 2022-03-17 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 분리막 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
CN110739488B (zh) * 2019-09-06 2023-03-28 江汉大学 一种超交联聚合物电解质的制备方法
CN112652811A (zh) * 2019-10-09 2021-04-13 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种原位成型聚合物复合电解质-正极一体化材料、其制备方法及锂金属电池
CN112909322B (zh) * 2019-12-04 2023-05-02 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种原位成型的硫化物复合固体电解质及其制备方法
CN112909330B (zh) * 2019-12-04 2023-01-17 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种自支撑超薄硫化物电解质片、其制备方法及其应用
CN110951036A (zh) * 2019-12-29 2020-04-03 太原理工大学 一种浇注型聚氨酯弹性体电解质及其制备方法
CN111909352A (zh) * 2020-06-17 2020-11-10 武汉倍特能科技有限公司 一种凝胶聚合物电解质及其制备方法和电池
CN112436184B (zh) * 2020-10-30 2023-06-02 曹元成 自催化凝胶聚合物电解质及其制备方法、应用
CN113451643B (zh) * 2021-06-15 2022-12-23 上海大学 酰胺基复合固态电解质的原位制备方法及其应用
CN114552011B (zh) * 2022-02-23 2024-08-30 珠海市赛纬电子材料股份有限公司 一种电解液添加剂、非水电解液和锂离子电池
CN115911575B (zh) * 2022-10-11 2025-11-04 湖北科迪雅科技有限公司 阻燃原位聚合凝胶电解质及其制备方法和应用

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01169803A (ja) * 1987-12-25 1989-07-05 Ube Ind Ltd イオン伝導性固体電解質組成物
JPH05151992A (ja) * 1991-11-28 1993-06-18 Toshiba Battery Co Ltd 固体電解質二次電池の製造法
JPH0997617A (ja) * 1995-09-29 1997-04-08 Sanyo Electric Co Ltd 固体電解質電池
JPH10188666A (ja) * 1996-12-20 1998-07-21 Asahi Chem Ind Co Ltd ポリマー電解質
JPH10270004A (ja) * 1997-03-24 1998-10-09 Japan Storage Battery Co Ltd 蓄電装置
JPH10289732A (ja) * 1997-02-12 1998-10-27 Mitsubishi Electric Corp 電池用接着剤及びそれを用いた電池
JPH11147989A (ja) * 1997-05-27 1999-06-02 Showa Denko Kk 熱重合性組成物及びその用途
JP2000173607A (ja) * 1998-12-02 2000-06-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非水電解質二次電池
JP2001176555A (ja) * 1999-12-20 2001-06-29 Sunstar Eng Inc ポリマー固体電解質リチウムイオン２次電池
JP2001185216A (ja) * 1999-12-22 2001-07-06 Toyo Tire & Rubber Co Ltd ゲル状電解質及びその製造方法
JP2001229978A (ja) * 2000-02-18 2001-08-24 Furukawa Electric Co Ltd:The 電気化学デバイスとその製造方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4065587A (en) * 1976-05-11 1977-12-27 Scm Corporation U.V. Curable poly(ether-urethane) polyacrylates and wet-look polymers prepared therefrom
JPS5855175B2 (ja) * 1979-12-28 1983-12-08 富士化学紙工業株式会社 インク保持多孔体の製造法
JPH04112460A (ja) * 1990-08-31 1992-04-14 Honda Motor Co Ltd リチウム二次電池
JPH0536438A (ja) * 1991-07-31 1993-02-12 Honda Motor Co Ltd リチウム電池用ゲル状電解質およびこれを用いた電池
US5549987A (en) * 1994-07-22 1996-08-27 Motorola, Inc. Polyurethane based electrolytes for electrochemical cells and electrochemical cells using same
US5912093A (en) * 1997-05-15 1999-06-15 National Science Council Polyurethane-based polymeric electrolyte and process for producing same
US6159639A (en) * 1997-12-01 2000-12-12 Wen; Ten-Chin Triple-polymer based composite electrolyte
US6077897A (en) * 1997-12-01 2000-06-20 Wen; Ten-Chin Polymeric composite electrolyte and process for producing same
US5985419A (en) * 1998-01-08 1999-11-16 Xerox Corporation Polyurethane and doped metal oxide transfer components

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01169803A (ja) * 1987-12-25 1989-07-05 Ube Ind Ltd イオン伝導性固体電解質組成物
JPH05151992A (ja) * 1991-11-28 1993-06-18 Toshiba Battery Co Ltd 固体電解質二次電池の製造法
JPH0997617A (ja) * 1995-09-29 1997-04-08 Sanyo Electric Co Ltd 固体電解質電池
JPH10188666A (ja) * 1996-12-20 1998-07-21 Asahi Chem Ind Co Ltd ポリマー電解質
JPH10289732A (ja) * 1997-02-12 1998-10-27 Mitsubishi Electric Corp 電池用接着剤及びそれを用いた電池
JPH10270004A (ja) * 1997-03-24 1998-10-09 Japan Storage Battery Co Ltd 蓄電装置
JPH11147989A (ja) * 1997-05-27 1999-06-02 Showa Denko Kk 熱重合性組成物及びその用途
JP2000173607A (ja) * 1998-12-02 2000-06-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非水電解質二次電池
JP2001176555A (ja) * 1999-12-20 2001-06-29 Sunstar Eng Inc ポリマー固体電解質リチウムイオン２次電池
JP2001185216A (ja) * 1999-12-22 2001-07-06 Toyo Tire & Rubber Co Ltd ゲル状電解質及びその製造方法
JP2001229978A (ja) * 2000-02-18 2001-08-24 Furukawa Electric Co Ltd:The 電気化学デバイスとその製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008536286A (ja) * 2005-04-20 2008-09-04 エルジー・ケム・リミテッド 過充電に対する安定性が改良されたリチウム二次バッテリー
JP2014507767A (ja) * 2011-02-15 2014-03-27 エルジー ケム． エルティーディ． 一体型電極アセンブリ及び、該一体型電極アセンブリを用いた二次電池
US9379369B2 (en) 2011-02-15 2016-06-28 Lg Chem, Ltd. Integrated electrode assembly and secondary battery using same
JP2013211174A (ja) * 2012-03-30 2013-10-10 Asahi Kasei Corp 電気化学デバイス用電解液、セパレータ、及びリチウムイオン二次電池

Also Published As

Publication number Publication date
KR100388906B1 (ko) 2003-06-25
US20020042001A1 (en) 2002-04-11
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